Das Urothelkarzinom, auch bekannt als Übergangszellkarzinom (TCC), ist die häufigste Form von Blasenkrebs. Es geht von den Urothelzellen aus, die das Innere der Blase auskleiden. Die Erstdiagnose fällt oft mit dem Auftreten entsprechender Symptome in späteren Stadien des Tumorwachstums zusammen. Dies wirkt sich negativ auf die Heilungschancen aus und erfordert invasive Verfahren wie die teilweise oder vollständige Resektion der Blase. Da Urothelkarzinome eine hohe Remissionsrate aufweisen, ist eine engmaschige Überwachung der Patienten und Patientinnen durch bis zu vier invasive Zystoskopien pro Jahr obligatorisch.

Der Nachweis atypischer Zellen im Urin mit dem Forschungsparameter Atyp.C des UF-5000 birgt das Potenzial, bösartige Zellen in einem frühen Stadium zu erkennen und unnötige invasive Zystoskopien zu reduzieren.

Atypische Zellen im Urin

Atypische Zellen oder Zellen, die im Verdacht stehen, bösartig zu sein, werden durch Exfoliation aus dem Urothelgewebe freigesetzt und weisen ein oder mehrere morphologische Merkmale auf, zu dem unter anderem gehören kann:

Vergrößerter Zellkern > 25 µm
Erhöhtes N:C (Kern zu Zytoplasma) Verhältnis > 80 %
Unregelmäßige Form
Hyperchromasie
Unregelmäßige Chromatinmuster
Vergrößerte Nukleoli > 5 µm
Erhöhte Anzahl von Nukleoli
Unregelmäßige Kernform
Auftreten von Zellaggregaten

Wie werden atypische Zellen im Urin nachgeweisen?

Bei der Durchflusszytometrie von Urin werden spezifische Fluorochrome zur Färbung der Oberflächenstrukturen und des Nukleinsäuregehalts von zellulären Urinpartikeln verwendet. Nach der Erfassung der Anzahl der Zellen, der internen Zellstrukturen, des Zellvolumens und der Kerneigenschaften erhält man partikelabhängige Emissionssignale, die dann in ein dreidimensionales Scattergramm überführt werden. Durch spezielle Algorithmen werden die detektierten Zellen mit hoher Genauigkeit identifiziert und quantifiziert.

Der Forschungsparameter Atyp.C des UF-5000 ermöglicht die Erkennung von atypischen Zellen im Urin als Indikator für ein malignes Urothelgewebe. Zelluläre Merkmale wie Größe, vergrößerter Kern und ein erhöhtes Kern/Zytoplasma-Verhältnis werden berücksichtigt, um atypische Zellen von kernhaltigen, nicht-atypischen Zellen, wie z. B. WBC und Übergangsepithelzellen, zu unterscheiden.

Workflow des Parameters Atyp.C. des UF-5000

Blasenkrebsdiagnostik in der Forschung

Aydin et al. demonstrierten das Potenzial der UF-Serie bei der Erkennung von malignen Urothelkarzinomen im Fall eines rezidivierenden hochgradigen Urothelkarzinoms in einer ambulanten Umgebung. Die digitale Bildgebung mit dem UD-10 unterstützte diese Ergebnisse.

Tınay et al. zeigten, dass invasive Zystoskopien auf Patientenseite vermieden und Kosten für unnötige Behandlungen in einer heterogenen Studienpopulation gespart werden können. Mit einer akzeptablen Sensitivität von 75 % und einer Spezifität von 100 % demonstrierte der UF-5000 sein diagnostisches Potential bei Patienten und Patientinnen mit nicht-muskelinvasivem Blasenkrebs (NMIBC) mit niedrigem Risiko. Bei Patienten und Patientinnen mit Hochrisiko-NMIBC sind die Werte für Sensitivität und Spezifität niedriger, aber vergleichbar oder sogar besser als bei der Zytologie.

Ren et al. wiesen die Vorhersagekraft von Atyp.C für Menschen mit der Verdachtsdiagnose eines Urothelkarzinoms nach. Die Atyp.C-Befunde stimmten in 73 % der untersuchten Fälle mit der Zytopathologie überein. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Atyp.C als zusätzlicher Test für Urothelkarzinome im Rahmen der routinemäßigen Urindiagnostik verwendet werden sollte, um Hochrisikopatienten und -patientinnen für eine spezifischere Nachsorge und medizinische Behandlung zu identifizieren.

Patientenfall 1

Atyp.C bei der Erkennung von Blasenkrebs

Ein 71-jähriger Patient meldet sich mit verschiedenen Symptomen wie Müdigkeit, Fieber, Bauchschmerzen und Makrohämaturie in der Klinik. Es wurden mehrere Tests angeordnet, darunter auch die Analyse einer Urinprobe.

Die Ergebnisse der mit dem UF-5000 durchgeführten Routineurinanalyse bestätigten eine Makrohämaturie mit einer Erythrozytenzahl von 3.989 Zellen/µL. Die Erythrozyten-Information „Dysmorphe Erythrozyten“ weist auf einen nicht-glomerulären Ursprung der Hämaturie hin. Darüber hinaus deutet das Vorhandensein von 1.649 bakteriellen Zellen/µL auf eine bakterielle Harnwegsinfektion hin, die mit einer leichten Leukozyturie einhergeht, wie die WBC-Zahl von 289 Zellen/µL zeigt. Der UF-5000 wies auch atypische Zellen durch den Forschungsparameter Atyp.C mit einer Konzentration von 3,8 Zellen/µL nach. Alle Befunde wurden durch digitale Bildgebung mit dem UD-10 bestätigt.

Auf der Grundlage dieser Befunde und der Patientenanamnese, die ein Alter von über 70 Jahren, über 40 Jahre starkes Rauchen und eine frühere Tätigkeit in der chemischen Industrie ergab, wurde eine Zystoskopie durchgeführt. Die Zystoskopie ergab schließlich das Vorhandensein von papillären Strukturen, die in das Blasenlumen hineinragten, was zur Diagnose Blasenkrebs führte.

Abb. 1.1: Die Ergebnisse des UF-5000 für diesen Patienten weisen auf schwere Hämaturie, leichte Leukozyturie, eine bakterielle Harnwegsinfektion und ein Urothelkarzinom hin.

Abb. 1.2: Scattergramm, das eine hohe Anzahl isomorpher Erythrozyten zeigt, was auf eine schwere Hämaturie nicht glomerulären Ursprungs hinweist.

Abb. 1.3: Scattergramm, das Leukozyten und atypischen Zellen in niedrigen Konzentrationen zeigt, was auf eine leichte Leukozyturie hinweist. Dies könnte auf ein malignes Urothel hindeuten.

Abb. 1.4: Scattergramm, das Bakterienzellen zeigt, was auf eine Bakteriurie mit vermuteter Beteiligung von gramnegativen Bakterien hinweist.

Patientenfall 2:

Atyp.C bei der Überwachung von Blasenkrebs

Ein 75-jähriger Patient kommt zu einer Routineuntersuchung in die Praxis seines Hausarztes. Er leidet an Typ-2-Diabetes und wurde vor drei Jahren wegen eines nicht-muskelinvasiven Blasenkrebses behandelt. Der Tumor wurde damals durch transurethrale Resektion entfernt. Beim kontinuierlichen Monitoring durch Zystoskopie, die zuletzt vor neun Monaten durchgeführt wurde, wurde kein Wiederauftreten des Blasentumors festgestellt.

Eine Analyse mit UF-5000 ergab leichte Hinweise auf eine Hämaturie nicht glomerulären Ursprungs und eine Leukozyturie durch das Vorhandensein von 107 RBC/µL bzw. 221 WBC/µL. Es gab keinen Hinweis auf eine bakterielle Infektion des Harntrakts. Allerdings waren atypische Zellen, die durch den Untersuchungsparameter Atyp.C nachgewiesen wurden, in einer Konzentration von 5,2 Zellen/µL vorhanden.

Aufgrund des Befundes und des Vorliegens eines Urothelkarzinoms wurde eine Zystoskopie durchgeführt, die anhand des Vorhandenseins von papillären Strukturen das Rezidiv eines Blasentumors bestätigte.